Eliyan是一家由三位经验丰富的网络、连接、芯片架构和封装系列企业家于2021年共同创立的初创公司,最近宣布了其小芯片连接技术的细节,该技术声称可以消除对硅中介层等先进封装的需求,并随后在带宽、,高性能计算(HPC)应用中的片对片连接的功率和延迟。

该公司宣布了其多芯片集成技术商业化的两个里程碑,即在台积电5nm工艺上成功下线(预计2023年第一季度将有第一块硅),以及完成4000万澳元的一轮融资,其中包括英特尔资本和美光风险投资公司的战略投资。

该公司表示,其设计证实了Eliyan能够以不到当前互连方法一半的功耗实现两倍的带宽,并使用标准的封装系统(SIP)制造和封装工艺实现这一目标。在有机封装中实现基于小芯片的系统的能力使得能够以相当低的功率和材料成本创建更大、更高性能的解决方案。这些因素为可持续性带来了重大收益。

标准基板上的芯片集成

随着摩尔定律的逐渐缩小,包含小芯片的异构芯片体系结构变得越来越普遍,这就需要先进的封装,包括EMIB(嵌入式多芯片互连桥)和硅内插器。Eliyan声称,利用其NuLink PHY和NuGear技术,其互连技术取得了突破,使小芯片能够在标准基板上集成。据说,这些提供了一种商业上可行的方法,以实现在标准有机芯片基板上连接同质和异质架构的高性能和成本效益。

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Eliyan的小芯片连接技术消除了对硅内插器等高级封装的需求,从而在高性能计算(HPC)应用中提高了芯片间连接的带宽、功率和延迟。(图片:Eliyan)

该公司表示,这些技术已被证明可以实现与使用先进封装技术的芯片对芯片实现类似的带宽、功率效率和延迟,但没有专用方法的其他缺点。Eliyan首席执行官兼联合创始人Ramin Farjadrad在解释其重要性时表示,“使用传统片上系统(SoC)进行技术扩展体系结构正在碰壁,需要一种新的方法来集成和制造硅。我们在这一领域开发前沿技术的丰富背景使我们专注于一个关键挑战:封装中系统和芯片到内存架构的互连改进,以此作为实现性能扩展的途径。我们的方法支持并符合整个行业向小芯片优化互连协议的发展,包括UCIe标准和高带宽存储器(HBM)协议。”

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Eliyan联合创始人从左至右:糖浆Ziai,Ramin Farjadrad和Patrick Soheili

在接受embedded.com采访时,Farjadrad及其联合创始人Syrus Ziai和Patrick Soheili解释了小芯片在HPC中的重要性,以及基于小芯片的架构在超越摩尔定律方面的作用。利用小芯片的制造和成本优势,产品开发人员可以继续扩展高性能计算应用程序所需的性能、功率效率和尺寸。行业预测人士估计,半导体市场的小芯片领域将达到500亿美元,高带宽存储器(HBM)应用将增加80亿美元的市场。

更高效的小芯片互连有助于可持续发展

该团队表示, “我们的技术意味着可持续性,使数据中心更节能。通过提高小芯片的使用效率,在降低数据中心功耗方面有着巨大的意义——例如,只使用两个ASIC而不是10个ASIC。这不仅大大提高了性能,也大大提高了可持续性g使更多的人能够在没有高级封装挑战的情况下参与小芯片游戏。”

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Eliyan的D2D多芯片连接技术的影响是提高性能和效率,并最终提高可持续性。(图片:Eliyan)

Farjadrad是Bunch of Wires(BoW)方案的发明人,该方案已被开放计算项目(OCP)采用。NuLink技术与通用芯片互连快车(UCIe)向后兼容,这是一项由英特尔开发并捐赠给UCIe联盟的标准,该联盟包括半导体、封装、铸造厂、云服务和IP供应商方面的80多位领导者。Farjadrad的经验包括在创建连接技术方面的开创性工作,如PAM4 SerDes、多Gbps企业以太网和多Gbps汽车以太网,这些技术最终被采纳为IEEE标准。

Eliyan的BoW方法是专门开发的,以满足高效芯片对芯片(D2D)PHY在一个封装中连接不同功能的需求。它的NuLink技术是BoW和UCIe的超集,是一种创新的PHY技术,它使用专利实施技术为D2D连接在任何封装基板上提供主要的功率性能差异,从而降低复杂性并降低总体开发时间和成本。它消除了对先进封装解决方案的需求,如硅内插器,这些解决方案限制了整个系统的封装尺寸,最终限制了性能,导致晶圆测试覆盖率低,最终影响产量,增加了总拥有成本,并延长了整个制造周期。

该公司的专利NuGear是一种针对2.5/3D实现的优化技术,能够在不同工艺(DRAM、SOI等)中实现具有不同芯片对芯片接口的小芯片的实际混合和匹配。

自2017年以来,Farjadrad和他的团队一直在开发这项技术。2018年,Farjadrad提出将BoW作为优于OCP的小芯片互连架构。鉴于BoW提供的性能和功能比现有方法显著提高,它得到了强有力的支持,后来被用作OCP的小芯片互连方案。Farjadrad的工作不仅导致了OCP采用BoW,还帮助影响了UCIe,UCIe基于相同的信号/时钟方案和架构基础,并在行业中得到了广泛支持。

NuLink技术的早期版本已在14nm工艺上大规模生产,验证了其商业可行性和性能优势。在台积电5nm工艺中流片的最新版本在标准有机封装上提供了至少2000Gbps/mm的边缘带宽。

战略投资者

这轮4000万美元的A轮融资由Tracker Capital牵头,Celesta Capital和包括Intel Capital和Micron Ventures在内的战略投资者进行了额外投资。作为Tracker Capital于2022年2月进行的投资的一部分,前集团首席信息官、Verizon执行领导委员会创始成员、Cerberus的Shaygan Kheradpir博士将加入Eliyan的董事会。

Kheradpir评论道,“集成多芯片架构的传统方法带来了高成本、低产量、制造复杂性和尺寸限制的挑战。Eliyan利用其多年的经验开发了一种实用的方案,该方案也与现有的标准向后兼容,以实现必要的高带宽、低延迟,以及低功率能力。我们相信,其NuLink技术是在超大型计算机、人工智能处理器开发、高性能存储器和高级图形芯片等关键市场领域更广泛地推广小芯片的关键。”